蘭考供水井竣工報告.doc

1.0工程概況受河南省光大工程勘察有限公司的委托，河南省光大工程勘察有限公司供水井1眼。該井位于鄭州市與航海路交叉口南側，井深296m，井徑0-200m，580mm，180-296m，159mm。井管結構：0-180m273mm無縫鋼管和同徑橋式濾水管，180m以下為159mm無縫鋼管和同徑橋式濾水管，單井出水量50m3/h，水質滿足生活飲用水的水質標準。 該井采用紅星-300型水源鉆機施工，于2002年4月23日正式開鉆，2002年4月30日結束，歷時8天，成井深度296.0m，經(jīng)測試各項指標均能滿足合同要求。2.0地形地貌與水文地質條件 該井位于鄭州市西部，地形平坦，地貌單元為山前沖洪積傾斜平原，鉆探揭露的地層為第四系和上第三系地層，巖性有砂質粘土、粘土及砂層，呈多層結構，地下水豐富，補給條件好，水質優(yōu)良。3.0區(qū)域地質及水文地質概況 3.1地層與構造 3.1.1地層區(qū)內基巖出露面積較小，且不完整，第四系分布廣泛，成因類型復雜，厚度較大?，F(xiàn)自老至新分述如下：1、寒武系中、上統(tǒng)（2+3）：中統(tǒng)以紫色頁巖、鮞狀灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r為主；上統(tǒng)以白云巖及條帶狀白云巖為主。分布于本區(qū)西南部，總厚度475m。 2、奧陶系中統(tǒng)（O2）：主要為厚層石灰?guī)r、白云質灰?guī)r和泥巖。厚度146.68-336.73m。 3、石炭系中、上統(tǒng)（C2、C3）：中統(tǒng)以泥巖、鋁土礦為主，底部為山西式鐵礦；上統(tǒng)以石英砂巖與灰?guī)r互層?？偤穸?4.14-90.47m。4、二疊系（P）：為砂巖、泥巖夾煤層（線），總厚1000-1500m。 上述地層分布于鄭州市西南部。 5、上第三系（N）：為一套棕紅色、灰綠色粘土、砂質泥巖和灰白、粉紅色砂、砂礫石或砂巖等，屬河湖相堆積，厚250-620m。分布廣泛，伏于第四系之下，僅在山前地帶（滎陽以南）有零星出露。 6、第四系（Q） 下更新統(tǒng)（Q1）：以湖相沉積為主，下部以砂、砂礫石為主，夾粘土層，上部以粘土為主夾砂礫石層，厚度變化較大，一般30-50m，最厚165m，地表未出露。 中更新統(tǒng)（Q2）：以沖洪積相為主，主要巖性為黃棕、棕黃色粉質粘土、粉土，另有黃土狀粉質粘土、粉土、中細砂和砂礫石層，局部含鈣質結核，厚2050m。 上更新統(tǒng)（Q3）：以沖積、洪積相為主，局部為風積層，廣泛分布于京廣鐵路以西。山前以土黃色黃土狀亞砂土和亞粘土為主，夾2-3層古土壤層及鈣質結核層，厚度10-30m；平原為灰黃、土黃色亞砂土、粉細砂、中細砂層，厚度15-30m。全新統(tǒng)（Q4）：以沖積相為主，主要分布于京廣鐵路以東的廣大地區(qū)，為黃河沖積物，巖性以灰黃色粉土、粉細砂、細砂層為主。厚1525m。山區(qū)溝谷分布有砂礫石層。 3.1.2構造本區(qū)在大地構造上屬于華北地臺南緣的秦嶺東西向復雜構造帶與黃淮斷坳的復合部位，即為開封坳陷的西南邊緣。大片地區(qū)被第四系覆蓋，僅在西南部有基巖出露。在基巖出露地區(qū)，從西南到東北依次分布于寒武、奧陶、石炭、二迭紀地層，呈單斜構造，巖層走向北西西，傾向北北東，并分布有一系列近似東西向的斷裂。在本區(qū)西南部，基巖裸露，斷裂發(fā)育，巖石破碎，為降水入滲提供了有利條件，是該礦泉水的補給區(qū)。 3.2區(qū)域水文地質概況地質構造、地層巖性、地形地貌、水文氣象等條件是控制地下水的形成、補給、逕流、賦存和排泄的主要因素，這些條件的差異，使地下水的埋藏、水理性質、水力特征等也有所不同。由于本區(qū)在整個地質歷史發(fā)展過程中沉積了巨厚的松散沉積物，所以地下水賦存比較豐富。根據(jù)石油、農田供水等勘察資料，本區(qū)地下水類型為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸巖類裂隙巖溶水。其中松散巖類孔隙水為本區(qū)主要地下水類型，按其埋藏深度和水力性質可分為淺層、中深層和深層地下水。 1、松散巖類孔隙水 1）淺層水指埋藏于地表以下60m深度內的潛水，局部地段為微承壓水。含水層巖性以京廣鐵路為界，西部為黃土狀土夾鈣質結核或細砂、粉細砂層，厚度一般20-30m，單井涌水量400900m3/h；東部為黃河沖積的粉細砂、中細砂、細砂或中粗砂組成，厚度15-25m，單井涌水量15004000m3/h。地下水位受氣象因素控制，枯水季節(jié)降到最低值，雨季到來之后即開始回升，年變幅0.5-1.1m，動態(tài)類型屬入滲-蒸發(fā)-開采型。淺層水PH值7.2-7.7不等，礦化度320-710mg/L，水化學類型為HCO3Ca或HCO3Ca.Mg型水，該層水在鄭州市區(qū)及近郊已受到不同程度的污染，該區(qū)按生活飲用水標準評價，NO2- 超標率達70%，NO3- 超標率為1.1%。 淺層水主要補給來源為大氣降水其次為灌溉回滲水，消耗于開采、蒸發(fā)及向黃河側向逕流排泄。而本區(qū)淺層水還有一重要補給來源黃河水側向逕流補給。2）中層地下水系指埋藏于60300m深度內的承壓水。含水層為第四系中更新統(tǒng)、下更新統(tǒng)及上第三系上部地層。含水層巖性為細砂、中砂、粗砂等，顆粒粗，孔隙率大，透水性好，累計厚度3050m，單井涌水量12003000m3/h。中深層水是鄭州市城市供水的重要水源，目前開采量為14.35萬m3/d。由于開采規(guī)模較大，已形成一個面積約600平方公里的區(qū)域降落漏斗。漏斗中心已經(jīng)到達七里河以東，水位的升降已經(jīng)完全受開采量增減的控制，二月份最高，八月份水位最低，年就幅6-8m，動態(tài)類型屬逕流-開采型。中深層水的補給以側向逕流及淺層地下水的越流補給為主，受大氣降水影響較小，主要消耗于開采。中深層水的PH值7.3-7.6，礦化度340-490mg/L，水化學類型為HCO3CaNa或HCO3CaMg型水。3）中深層地下水系指埋藏于300m以下的承壓水，含水層為上第三系河湖相沉積物，含水層巖性為細砂、中砂及少量粗砂，呈微膠結，累計厚度3050m。單井涌水量12003000m3/d。地下水補給主要靠西南部山區(qū)基巖裂隙、巖溶水側向逕流和第三系露頭區(qū)接受降雨入滲逕流補給。地下水流向，由西南向東北逕流，排泄方式主要靠人工開采，其次側向逕流補給鄰區(qū)。水化學類型為HCO3Na型、HCO3NaCa型或HCO3NaCaMg型水，礦化度0.6g/L左右，總硬度4.010.0德國度，為軟水和微硬水，PH值7.48.1。 2、碎屑巖類孔隙裂隙水 分布于本區(qū)西南部小關、劉河、崔廟等礦區(qū)。為單斜構造，組成巖性為二疊系砂頁巖、粉砂巖及其底部煤層。山區(qū)巖層直接裸露地表，在山麓及山間洼地多埋藏于厚薄不等的松散堆積物之下。成巖作用較好，富水性一般較差。但在構造作用下，局部裂隙發(fā)育，加之地形有利條件，亦能形成富水段。水位埋深因構造及地貌條件不同而變化。單井出水量一般小于100 m3/d，大者可達100-200m3/d。 二疊系上統(tǒng)（P2）含水層組 含水層巖性為灰綠色中厚層細粒長石石英砂巖和灰白色厚層狀中、粗粒長石、石英砂巖，厚約150m，層理明顯，泥鈣質膠結，節(jié)理裂隙較發(fā)育，易風化呈松散狀。單井出水量一般為10-100 m3/d。 二疊系下統(tǒng)（P1）含水層組含水層巖性為中厚層砂巖。在構造及地形有利部位可成井，單井出水量10-100 m3/d，據(jù)大峪溝水文孔揭露，水位埋藏28.55m，降深36.53m，單井出水量為25.22 m3/d。3、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水 分布于本區(qū)西滎陽、鞏義以南的山丘地區(qū)。巖性主要為石碳系、奧陶系、寒武系灰?guī)r及白云巖。在強烈的構造作用影響下，裂隙巖溶發(fā)育，但不均勻。水位埋深隨地形起伏及構造部位不同而變化較大。單井出水量變化亦大，一般在100-1000 m3/d之間。4.0施工工藝 4.1設備選擇 根據(jù)該井設計深度，結合我院的施工經(jīng)驗，選用紅星-300型水源鉆機施工，于2004年4月23日正式開鉆。設備安裝中嚴格遵守以下操作規(guī)程： 1、鉆機安裝在平穩(wěn)地基上，本地梁安放周正、穩(wěn)定，保護管下放垂直。 2、鉆塔頂部安裝避雷針，并支穩(wěn)副腿。 3、根據(jù)現(xiàn)場實際情況，布置了運輸裝卸場地，鉆具、管材的擺放，泥漿坑、泥漿泵、泥漿循環(huán)槽等，作到互不影響。4、電器安放在防風、防雨、防潮的地方，保證安全用電。5、鉆機就位后，轉盤與保護管對正同心，機身平衡，轉盤水平，保持開車、滑車、孔口中心“三點一線”。4.2鉆進工藝4.2.1鉆進方法該井采用無巖芯全面鉆進的施工方案。開孔選用450mm噴射式三牙輪鉆頭施工，鉆進至280m后，換580mm鉆頭擴孔至200mm。4.2.2施工安全措施1、遵守鉆探安全操作規(guī)程；2、安全防護設施齊全、可靠；3、嚴格執(zhí)行崗位操作規(guī)程； 4、嚴格要求施工人員自覺遵守業(yè)主的有關規(guī)章制度。 4.2.3鉆進中應注意的問題 1、開孔時轉速慢，加壓均勻，保證井身垂直；2、嚴格控制鉆壓，孔底壓力不超過鉆鋌重量的80%；3、時刻注意泵壓、泵量、泵音是否正常；4、精心操作，送鉆均勻，注意鉆速及鉆頭運轉情況，發(fā)現(xiàn)扭距增大、跳鉆嚴重、進尺緩慢等，應采取措施及時處理；5、井身垂直，方位角及頂角無突變現(xiàn)象；6、井身圓整，無螺旋狀及過大的超徑、縮徑；7、注意測定泥漿性能，并根據(jù)地層變化調整泥漿性能指標。4.3成井工藝4.3.1物探測井 經(jīng)物探測井后，根據(jù)測井曲線和鉆探判層等資料，對所揭露地層進行綜合分析解釋，確定取水段為139273m，共利用含水層5層，累計厚度45m。詳見表1。 利用含水層一覽表 表1序號含水層埋深（m）厚度（m）地層巖性1122.0-149.027.0細 砂2186.0-192.06.0中 砂3201.0-218.517.5細 砂4236.5-244.07.5細 砂5262.5-273.010.5細 砂4.3.2通孔、刮泥皮及沖孔換漿物探測井結束后，下入鉆具通至孔底，待渣子全部返出后起鉆，換成刷子，破壞取水段的泥皮，然后進行沖孔換漿，直至孔內沉渣全部返出，泥漿性能達到設計要求。4.3.3下管成井1、下管前的準備工作 1)、下管前做好充分準備，分工細，責任明確；2)、認真檢查井管質量，如砂眼、焊接質量等配套用具，如變徑、夾板、扶正器等；3)、準確測量井管長度并編號，有序擺放。2、管井結構 1）、鉆孔結構0-200m，鉆孔孔徑為580mm；200-296m，鉆孔孔徑為450mm；2）、井管串結構0-180m為273mm無縫鋼管及同徑橋式濾水管；180-296m為159mm鍍鋅橋式濾水管和159mm無縫鋼管相間。 井管串連接方式為管箍焊接連接，焊接牢固，質量可靠。 該井濾水管的安裝與含水層一一對應，濾水管累計長度45m，具體安裝位置見表2。 具體安裝位置一覽表 表2序號安裝位置（m）長度（m）1139.0-148.092186.0-192.063203.0-218.0154237.5-243.565264.0-273.093）、填礫根據(jù)地層情況，采用D1-3mm天然石英礫料作為濾水層，填礫位置111.0-296.0m，礫料用量25.0m3。4）、止水止水材料為優(yōu)質粘土球，分兩段止水，止水位置為0-20m，74.5-111.0m。 5）、固井固井材料選用D10-20mm碎石，固井位置為20-74.5m，碎石用量約10m3。5.0冼井與抽水試驗 1、冼井成井后首先采用沖孔振蕩冼井，自下而上對每層含水層進行冼井，之后采用潛水電泵連續(xù)抽降冼井，直至水清砂凈。2、抽水試驗冼井結束后采用潛水電泵進行正式抽水試驗。抽水試驗共34小時，其中抽水時間16小時，水位穩(wěn)定時間8小時，水位恢復時間10小時。抽水試驗結果為：靜水位埋深85.6m，動水位埋深106.6m，降深21.00m，出水量50噸/小時，單位涌水量2.38t/h.m。3、水質分析經(jīng)對該井取水樣分析測定，水中陽離子以鈉、鉀為主，含量27.60mg/L，占陽離子總量的18.2%，其次為鈣、鎂離子，含量分別為68.74 mg/L 和23.69 mg/L ，分別占陽離子總量的52.1%和29.7%。陰離子以重碳酸根為主，含量為345.98 mg/L，占陰離子總量的86.2%，其次為硫酸根和氯離子，含量分別為0.52 mg/L 和0.39 mg/L ，分別占陰離子總量的7.9%和5.9%。水化學類型為HCO3Ca.Mg型水。礦化度531.82 mg/L ，PH值為7.25，總硬度269.0 mg/L 。從水質分析結果看，該井各項指標均符合生活飲用水標準，水中偏硅酸含量為35.1 mg/L ，鍶含量為0.53 mg/L ，二者均達到了國家飲用天然礦泉水標準（GB8537-1995）。含砂量采用容積比重法測井該井水含砂量，測定結果為含砂量小于1/100000。6.0工程質量評述 1、出水量：抽水降深21.0m時，單井出水量達50噸/小時，單位涌水量2.38t/h.m，滿足合同要求。 2、孔身質量：孔身園整、垂直，最大孔斜0.33，滿